第1章 第1节 物体是由大量分子组成的 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

　第一章　分子动理论 第1节　物体是由大量分子组成的 核心素养导学 物理观念 (1)知道物体是由大量分子组成的。 (2)知道阿伏伽德罗常量。 (3)知道分子之间存在间隙。 科学思维 学会建立分子模型，能估算分子的大小。 一、分子的大小 1．分子：物体由大量分子组成，分子是组成物质并保持物质化学性质的最小微粒。在热学范围内，分子、原子或离子统称为分子。 2．组成物质的分子是很小的，无法用肉眼直接看到，用光学显微镜和电子显微镜也都难以观察到，可以用能放大几亿倍的扫描隧道显微镜观察到。多数分子大小的数量级为10－10 m。 二、阿伏伽德罗常量 1．组成物质的分子数非常大。物质的量的单位是摩尔(mol)。 2．定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数NA，这个数量叫作阿伏伽德罗常量。 3．数值：通常计算取NA＝6.02×1023_/mol。 三、分子之间存在间隙 1．气体、液体和固体分子之间都是有间隙的，例如水和酒精混合之后的体积小于混合之前两者的总体积。 2．估算分子大小时，把固体、液体分子看作是一个挨着一个紧密排列的小球，是一种理想化的处理方法。,1.如图所示，是一片叶子在放大不同倍数的照片。 (1)放大700倍看到的是叶片分子吗？ (2)放大50 000 000倍看到的是叶片分子吗？ 提示：(1)不是　(2)不是 2．我们喝一口水大约喝下6.0×1023个水分子，如果动用全世界70亿人来数这些分子，每人每秒数一个，300万年也数不完。因此为了表示物质的量，科学家引入了摩尔(mol)和阿伏伽德罗常量。根据以上情境判断： (1)已知水的密度和水的摩尔质量就能求出阿伏伽德罗常量。(×) (2)已知水的摩尔质量和水分子质量就能求出阿伏伽德罗常量。(√) (3)已知水分子体积和水的摩尔质量就能求出阿伏伽德罗常量。(×) 新知学习(一)|分子模型的建立 [任务驱动] 分子是极小的，人们用肉眼是无法直接观察到的，只有用放大数亿倍的扫描显微镜才可直接观察到单个分子或原子，结合上述情境，思考以下问题： (1)一般分子直径的数量级为多少？ 提示：10－10 m。 (2)为了研究问题的方便，通常情况下我们会把分子看成什么模型？ 提示：球形分子模型或正方体分子模型。　　　　 [重点释解] 1．分子的大小 (1)分子直径的数量级一般为10－10 m。 (2)分子体积的数量级一般为10－29 m3。 (3)分子质量的数量级一般为10－26 kg。 (4)分子如此微小，用高倍光学显微镜也看不到，直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。 2．分子的简化模型 实际分子的结构是很复杂的，且形状各异。但如果我们只关心分子的大小，而不涉及分子内部的结构和运动时，既可以把分子看成球形，也可以看成立方体。具体分析如下： (1)固体和液体分子间隙很小，可建立球形分子模型(图甲)，估算分子直径。 (2)气体分子间的距离很大，可以看作每个气体分子平均占有的空间为正方体，建立立方体模型(图乙)，估算分子间距。 　　　　 [典例体验] [典例]　如今发现的纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景，边长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于(　 ) A．102个 B．103个 C．106个 D．109个 [解析]　可以认为液态氢分子的分子间是紧挨着的，其空隙可忽略，把液态氢分子看成立方体模型。因为1 nm＝10－9 m，则边长为1 nm的立方体的体积V＝(10－9)3m3＝10－27 m3；将液态氢分子看成边长为10－10 m 的立方体，则每个氢分子的体积V0＝(10－10)3m3＝10－30 m3，所以可容纳液态氢分子的个数N＝＝103个，故选B。 [答案]　B [针对训练] 1．(多选)下列说法正确的是(　 ) A．分子是保持物质化学性质的最小微粒 B．物质是由大量分子组成的 C．本节所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包含原子和离子 D．无论是有机物质，还是无机物质，分子大小数量级都是10－10m 解析：选AB　保持物质化学性质的最小微粒是分子；在研究物质化学性质时，认为组成物质的微粒有分子、原子和离子，但在热学中，我们研究的是粒子的运动和相互作用规律，就不必区分微粒在化学变化中起的不同作用，因此化学中的分子、原子、离子在这里统称为“分子”，即物质是由大量分子组成的，A、B正确，C错误；除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小数量级为10－10m，D错误。 2．(多选)关于分子，下列说法中正确的是(　 ) A．分子看成球体是对分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球体 B．不同分子的直径一般不同，但数量级一定相同，均为10－10 m C．在计算分子间距时，固体、液体、